2017年7月，奧迪A8作為全球首款產(chǎn)量L3級自動駕駛車型一經(jīng)亮相便引起行業(yè)內(nèi)廣泛討論。而奧迪A8搭載的法雷奧四線激光雷達SacLa則是業(yè)內(nèi)首款面向自動駕駛汽車的車規(guī)級激光雷達產(chǎn)品——后者在自動駕駛行業(yè)更是引起了從業(yè)者的關(guān)注。
回顧這款激光雷達的研發(fā)歷程：2010年，法雷奧與德國激光雷達公司Ibeo合作，雙方開始合作開發(fā)激光雷達掃描儀；2015年，法雷奧建立了一條符合汽車規(guī)格的小批量生產(chǎn)線；2017年，ScaLa 最終實現(xiàn)批量生產(chǎn)。值得一提的是，2017年ScaLa正式上市前，已經(jīng)生產(chǎn)了5000多顆雷達。
如果將目光拉回到中國，激光雷達的從業(yè)者們在接下來幾年的重點也更多是圍繞這顆傳感器的“車規(guī)級”及“量產(chǎn)”展開。
今年1月23日，國內(nèi)的激光雷達新創(chuàng)公司速騰聚創(chuàng)（RoboSense）對外宣布：量產(chǎn)車規(guī)級ScaLa激光雷達項目核心人物L(fēng)eiLei Shinohara博士正式加盟。
這位在激光雷達系統(tǒng)領(lǐng)域擁有超過10年技術(shù)積累的頂尖專家，出任速騰聚創(chuàng)研發(fā)副總裁，并負責(zé)其激光雷達相關(guān)產(chǎn)品的車規(guī)級量產(chǎn)推進。
LeiLei博士畢業(yè)于德國卡爾斯魯厄理工學(xué)院(KIT)。在攻讀博士期間，他專注的領(lǐng)域便是激光雷達系統(tǒng)，研究項目包括光學(xué)傳感器系統(tǒng)的模擬和設(shè)計、光學(xué)質(zhì)量測量系統(tǒng)、相干多普勒風(fēng)激光雷達系統(tǒng)、基于MEMS微鏡的自動駕駛3D激光雷達。
博士畢業(yè)后，LeiLei加入法雷奧，負責(zé)車規(guī)級激光雷達、汽車主動安全產(chǎn)品、多傳感器融合，主導(dǎo)首個車規(guī)級激光雷達 ScaLa。任職期間，管理分布于6個國家的傳感器產(chǎn)品研發(fā)工程師團隊，對激光雷達系統(tǒng)、軟件、硬件、機械、功能安全進行研發(fā)與測試驗證。
車規(guī)級激光雷達量產(chǎn)之路
成立于2014年的速騰聚創(chuàng)，總部位于深圳，在北京、上海、德國和美國均設(shè)有分支機構(gòu)。
按照速騰聚創(chuàng)的規(guī)劃：深圳是整個速騰聚創(chuàng)的中心，研發(fā)方面也會擔(dān)任中心角色；上海未來會側(cè)重于車規(guī)級軟硬件相關(guān)的研發(fā)，以及和車廠、Tier1合作方面的項目管理；德國未來會注重車規(guī)級產(chǎn)品的軟硬件架構(gòu)設(shè)計及功能安全、信息安全等；美國則偏重于芯片設(shè)計及芯片化的研發(fā)。此外，德國和美國將來也會和當(dāng)?shù)馗咝：献?，共同致力于前瞻性技術(shù)研究。
鑒于團隊橫跨多洲多地，未來速騰聚創(chuàng)在產(chǎn)品研發(fā)上如何做到團隊作戰(zhàn)，分享協(xié)同？
LeiLei博士從“全球化”視角解讀了團隊建設(shè)：目前企業(yè)從采購、研發(fā)、生產(chǎn)、銷售大都是國際化、全球化布局。主要原因在于地區(qū)性產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)決定了人才的積聚性，例如德國聚集的汽車行業(yè)人才、美國匯聚的芯片/軟件人才等。所以從不同地區(qū)招聘不同領(lǐng)域人才，才可以充分利用全球化資源。
隨著LeiLei博士的加入，他所帶領(lǐng)的團隊未來會注重車規(guī)級產(chǎn)品的軟硬件架構(gòu)設(shè)計及功能安全、信息安全方面的研發(fā)，并透露2019年速騰聚創(chuàng)會根據(jù)不同的應(yīng)用場景推出新的不同產(chǎn)品線，從而邁向大規(guī)模量產(chǎn)的新里程。
繼第一代MEMS固態(tài)激光雷達RS-LiDAR-M1Pre亮相2018年的CES后，速騰聚創(chuàng)MEMS固態(tài)激光雷達全面升級至RS-LiDAR-M1。
據(jù)雷鋒網(wǎng)新智駕了解，這款產(chǎn)品正在向“車規(guī)級”、“量產(chǎn)”靠攏，通過全新光機系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)MEMS技術(shù)，在探測距離、分辨率、視場角、可靠性等多個方面完成了升級。
具體參數(shù)上：水平視場角提升一倍，達到120°；探測距離達200米，點云效果實現(xiàn)突破。
說起激光雷達的長探測距離，更多在于1550nm與905nm的激光器光源之爭，本質(zhì)上是成本與性能的博弈：
對低成本的905nm光源激光雷達而言，足夠的探測距離是其需要攻克的技術(shù)關(guān)卡。目前RS-LiDAR-M1在905nm激光器基礎(chǔ)上實現(xiàn)的探測距離可達到200米。
對于1550nm光源激光雷達而言，現(xiàn)在上游供應(yīng)鏈上還不夠成熟，其中價格、產(chǎn)能、功耗等都具有挑戰(zhàn)性。
在固態(tài)激光雷達技術(shù)演技路線層面，業(yè)內(nèi)已逐漸形成共識： MEMS是最有希望快速落地的成熟方案，OPA 與 Flash 還需在供應(yīng)鏈上進一步提高技術(shù)。
從技術(shù)的開發(fā)周期與成熟度看，MEMS 雷達相對芯片級別產(chǎn)品，開發(fā)周期更短。
從應(yīng)用場景與產(chǎn)品落地周期看，應(yīng)用場景可分為低速載人載物的有條件自動駕駛和高速載人載物的自動駕駛，前者落地速度比后者快，對車規(guī)、價格不太敏感；且 MEMS 激光雷達的芯片化特征，使其具有車規(guī)級、千元級和易量產(chǎn)的基因。
因此MEMS方案更容易被汽車廠商接受，成為第一代 L3 級別以上自動駕駛量產(chǎn)汽車的重要感知傳感器。
雷鋒網(wǎng)新智駕了解到，目前速騰聚創(chuàng)針對快速落地的自動駕駛量產(chǎn)車推出的首個基于硬件和軟件算法的解決方案，包括第一代RoboSense MEMS固態(tài)激光雷達RS-LiDAR-M1Pre和AI算法。
多年來在法雷奧ScaLa的經(jīng)驗讓LeiLei博士了解到軟硬結(jié)合的重要性。速騰聚創(chuàng)在激光雷達硬件的基礎(chǔ)上，對感知軟件部分也非?？粗?。如此相近的理念，是促成他加入速騰聚創(chuàng)的原因之一。
量產(chǎn)方面，LeiLei認為激光雷達是能在一條認可的產(chǎn)線上實現(xiàn)大規(guī)模的生產(chǎn)，并且滿足車規(guī)級標(biāo)準(zhǔn)。
具體而言，一款車規(guī)級的、符合量產(chǎn)的MEMS固態(tài)激光雷達應(yīng)該滿足如下條件：
符合車規(guī)級的設(shè)計、生產(chǎn)流程及質(zhì)量要求；
工作溫度上，比如一般車規(guī)級產(chǎn)品的工作溫度要達到-40°C到80°C以上；
產(chǎn)品質(zhì)量上，一般產(chǎn)品需能在所有環(huán)境下達到10到15年的壽命；
自動駕駛車輛所用的傳感器產(chǎn)品，功能安全性一定要能達到ASIL-B級別甚至更高水準(zhǔn)。
業(yè)內(nèi)有一種說法：傳統(tǒng)的機械激光雷達就像老式 CD 機，體積巨大而且價格昂貴，固態(tài)激光雷達則能完美解決這兩個問題。問題是，如何加速固態(tài)激光雷達的車規(guī)級量產(chǎn)？
產(chǎn)品背后的研發(fā)功夫可能是成功的關(guān)鍵。
回顧法雷奧ScaLa的研發(fā)之路，從概念到成型，從項目定點到實現(xiàn)量產(chǎn)，前后花了7年時間——要知道，投入大量研發(fā)資源來開發(fā)一款激光雷達，這的確不是一蹴而就的事情。
“作為行業(yè)第一款有革命性意義的產(chǎn)品，ScaLa在開發(fā)過程中無前車之鑒，所有的車規(guī)級量產(chǎn)開發(fā)經(jīng)驗都是在不停的嘗試下，一步一步摸索出來的?！痹谡劦饺绾螏椭衮v聚創(chuàng)加速完成激光雷達的車規(guī)級量產(chǎn)時，LeiLei向雷鋒網(wǎng)新智駕表示。
MEMS激光雷達作為可大規(guī)模量產(chǎn)的固態(tài)激光雷達，同樣需要面對ScaLa在開發(fā)過程遇到的問題，只有經(jīng)過一步步探索總結(jié)才能達到符合車規(guī)級的設(shè)計、生產(chǎn)流程及質(zhì)量要求。
下一代激光雷達應(yīng)該是什么樣的？
自動駕駛的崛起已經(jīng)勢不可擋，作為高級別自動駕駛技術(shù)中的重要一環(huán)，激光雷達不可或缺。但目前激光雷達行業(yè)的現(xiàn)狀是：多種技術(shù)并存，行業(yè)百家爭鳴，但整體上處于初級階段。
LeiLei博士認為，隨著資本的進入，行業(yè)規(guī)模的擴大，技術(shù)不斷成熟之后，這些成熟的技術(shù)方案再進行PK，最終會有低成本、高性價比、最優(yōu)安全性的方案勝出。這樣激光雷達才會進入到大批量出貨的階段。同時隨著自動駕駛車輛逐步的應(yīng)用普及，激光雷達接下來也會迎來爆發(fā)式的增長。
目前，速騰聚創(chuàng)核心產(chǎn)品包括MEMS固態(tài)激光雷達系統(tǒng)技術(shù)解決方案、機械式系列雷達系統(tǒng)技術(shù)解決方案?？蛻粢迅采w自動駕駛科技公司、車企、Tier1等，相關(guān)技術(shù)廣泛應(yīng)用于自動駕駛物流車、巴士、乘用車等多種場景之中。
關(guān)于今后激光雷達的發(fā)展趨勢，目前業(yè)內(nèi)形成統(tǒng)一共識，機械式激光雷達是否會被固態(tài)激光雷達所取代？高分辨率、長探測距離是激光雷達未來能夠在自動駕駛汽車上落地的關(guān)鍵嗎？
LeiLei博士對此的思考是：
1、機械式激光雷達與固態(tài)激光雷達區(qū)別在于機械設(shè)計、電子系統(tǒng)設(shè)計、軟件設(shè)計等，但產(chǎn)品要做到車規(guī)級的量產(chǎn)，最重要的依然是所有設(shè)計要以生產(chǎn)為主，即Design for Manufacture（可生產(chǎn)性設(shè)計）。對于一款市場上新產(chǎn)品，更加需要細致的規(guī)劃，而提高生產(chǎn)性能、降低成本，達到工業(yè)化設(shè)計生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。
2、從激光雷達的發(fā)展方向上看，激光雷達會根據(jù)不同的需求而演化成不同的產(chǎn)品，不同產(chǎn)品的組合以及融合會是將來激光雷達的發(fā)展趨勢。同時長距，高線束，高分辨率會造成龐大的數(shù)據(jù)量，需要有計算芯片能夠勝任大數(shù)據(jù)量的處理。
如果汽車廠商想要在2020年實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)和部署自動駕駛汽車的目標(biāo)，現(xiàn)在就必須拿到高性能低售價的激光雷達解決方案并盡快進行測試和整合。
正如歷史上很多科技產(chǎn)品，在早期市場和主流市場存在著一條“巨大鴻溝”。只有跨越鴻溝，才能被主流市場所接受，而這是一款高科技產(chǎn)品成敗的關(guān)鍵。
激光雷達也是如此，只有當(dāng)性能條件滿足，且成本足夠低、體積足夠小時，激光雷達才能為汽車行業(yè)帶來變革，找到更加廣闊的應(yīng)用場景。
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